DE1657139C3

DE1657139C3 - Verschlußkappe zum hermetischen Verschließen eines Behälters

Info

Publication number: DE1657139C3
Application number: DE1657139A
Authority: DE
Inventors: Arthur Christian Webster Rissberger Jun.; Lawrence Albert Rochester Ulmschneider
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1967-02-09
Filing date: 1968-02-07
Publication date: 1975-01-23
Also published as: GB1209972A; BE710472A; US3380621A; DE1657139B2; CH463296A; DE1657139A1; FR1557956A

Description

Die Erfindun» betrifft eine Verschlußkappe zum hermetischen Verschließen eines an einem Ende offenen Behälters mit einer im Abstand von der Behälteröffnung in der Behälterwand umlaufenden Nut, deren obere Begrenzung eine überstehende Schulter bildet, und mit einem die Behälterwand durchdringenden, in der Nut angeordneten, den Nutenboden umschlingenden nachgiebigen Band, dessen das Entlüftungsloch überdeckender Teil ein ventilartig wirkendes Absperrorgan bildet.

Eine derartige Verschlußkappe mit hermetisch verschließbarem Behälter ist bereits durch die USA.-Patentschrift 638 022 bekannt. Hierbei ist die Verschlußkappe als Schraubdeckel ausgebildet und der hermetische Verschluß ergibt sich durch den Anpreßdruck, der auf Grund der Verschraubung auf einen Dichtungsring, der sich zwischen zusammenwirkenden Dichtflächen der Behälteraußenwand und des Schraubdeckels befindet, ausgeübt wird. Ein im Behälterinneren etwa entstehender Überdruck, beispielsweise durch Gärungserscheinungen oder in großen Höhen, wird bei dem durch die erwähnte USA.-Patcnischrift bekannten Gegenstand, ohne daß

ίο die Dichtverbindung zwischen dem Behälter und der Verschlußkappe beeinträchtigt würde, durch das ventilartig wirkende Absperrorgan abgebaut, das durch das in der Nut des Behälters angeordnete nachgiebige Band in Zusammenwirkung mit dem im

Nutenboden ausgebildeten Entlüftungsloch gebildet ist.

In ungünstiger Weise muß jedoch hei dem bekannten Gegenstand der Vorteil der einwandfreien hermetischen'Abdichtung mit den, Nachteil zu hoher Herstellungskcisten erkauft werden. Neben -L..; !ur die Bildung des ventilartig wirkenden Absperrorgans erforderlichen Aufwand ist eine Verschraubung /wischen Deckel und Verschlußkappe erforderlich. Die Verschlußkappe und der dem offenen Hnde des Behälters benachbarte Randbereich müssen also je mit einem Gewinde versehen sein, und es muß zusätzlich ein mit Dichtflächen der Verschlußkappe und des Behälters zusammenwirkender Dichtungsring vorgesehen werden. Soll die Gefahr vermieden werden.

daß der Dichtungsring verlorengeht, wodurch ein hermetischer Verschluß unmöglich wird, so muß der Dichtungsring an der Verschlußkappe oder am Behälter befestigt werden, was einen zusätzlichen Aufwand bei der Herstellung bedeutet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußkappe der besagten Art zu schaffen, bei der die Herstellung sich vergleichsweise einfacher und billiger gestaltet, bei der nichtsdestoweniger aber ein einwandfreier hermetischer Verschluß gewährleistet ist.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe, ausgehend von einer Verschlußkappe der eingangs genannten Art, dadurch gelöst, daß die Verschlußkappe einen vom Außenrand des Kappenbodens herabhängenden Mantel aufweist, an dessen unterem Ende ein an der Innenseite umlaufender vorspringender Wulst angeordnet ist, der im Verschlußzustand der Kappe hinter der Schulter einschnappt und sich auf dem der Schulter benachbarten Bereich des Bandes dichtend abstützt, und daß das Entlüftungsloch außerhalb des Andrückbereichs des Wulstes angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäß hierbei vorgesehene Doppclfunktion des nachgiebigen Bandes in Verbindung mit einer Verschlußkappe, die als Sclniappdeckel ausgebildet ist, der mit einem Bereich des nachgiebigen Bandes zusammenwirkt, der außerhalb des Mündungsbcreiclis des vom Band überdeckten Entlüftungslochs liegt, wird mit einem Mindestmaß an Herstellungskosten ein einwandfreier hermetischer Verschluß erreicht. Ebenso wie bei dem erwähnten bekannten Gegenstand wird durch das ventilartig wirkende Absperrorgan ein im Bdiällerinnern etwa entstehender Überdruck zuverlässig abgebaut. Im Vergleich zu dem bekannten Gegenstand ergeben sich jcdoch dadurch, daß eine geringere Anzahl von Einzelteilen durch Wegfall des gesonderten, neben dem nachgiebigen Band vorzusehenden Dichtungsring erforderlich ist und dadurch, daß die Schraubverbin-

dung in Fortfall kommt, wesentlich geringere Herstellungskosten.

Da das Absperrorgan als Einwegventil wirkt, wirU nicht nur ein ungewolltes Abwerfen der Verschluß kappe verhindert, wenn der Druck im Innern des Behälters größer wird als der Außendruck, sondern e-, wird auch ermöglicht, daß mehrere mit ihren Verschlußkappen verschlossene Behälter gemeinsam nach dem Verschließen evakuiert werden können. Die Behälter brauchen hier/u nur in eine Evakuie rungskammer gebracht zu werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Fland eines in der Zeichung dargestellten Alisführungsbeispiels im ein7elnen erläutert. Es zeigt

b' ι g. I eine teilweise im Schnitt dargestellte Seilenansicht eines runden Behälters mit aufgesetzter Verschlußkappe und

Fig.2 einen in vergrößertem Maßstab daigestellten Teil eines Längsschnittes einer abgewandelten Ausführungsform.

Fι» I zeigt einen runden Behälter 10 mit einem an seinem oberen Ende offenen Teil 11 uiiil einer aufgesetzten biegsamen Verschlußkappe 12. Behälter 10 und Kappe 12 sind im Ausführungsb<.-ispicl aus einem flüssigkeitsdichten Kunststoff gegossen. Da die Kappe nach dem Öffnen wieder verwendbar ist. besteht sie vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise aus einem zur (iruppe der Olefine gehörenden Kunststoff. Propylen. Polyäthylen hoher Dichte, Polyvinylchlorid usw., da sie eine eewisse Elastizität besitzen muß. Im Hinblick darauf, daß der Behälter Stoßen während des (iebrai'chs standhalten muß, ohne zu brechen, ist es zweckmäßig, diesen ebenfalls aus einem thermoplastischen Material herzustellen. Es ist möglich, ihn aus einem warmhärtbaren Kunststoff zu gießen, beispielsweise einem Harnstoff- oder Phenol-Formaldehyd. In die Außenseite des Teiles 11 ist nahe dessen offenem Ende eine kanalförmige Ausnehmung oder Nut 13 eingefoiiTit, die den Teil 11 vollständig umgibt, also eine Ringnut bildet.

Die Kappe 12 besitzt einen flexiblen Mantel 14, der im rechten Winkel zur Deckelfläche steht und sich nach unten erstreckt, wenn die Kappe auf ilen Teil 11 in der in F i g. 1 dargestellten Lage aufgesetzt ist. An freien Ende des Mantels 14 ist ein Dichtungs- und Klammerwulst 15 vorgesehen, der über die Innenseite des Mantels radial nach innen vorspringt. Wird die Kappe auf den Teil 11 aufgesetzt und niedergedrückt, dann schnappt der Wulsi 15 über eine Schulter 16, die von der oberen Flanke- der Nut 13 gebildet wird und in einer radialen Ibcne liegt. Die Kappe 12 wird dadurch festgehalten. Das Einschnappen des Wulstes 15 in die Nut 13 beim Niederdrücken der Kappe 12 wird dadurch erreicht. daß man den Durchmesser des Mantels 14 -o wählt im Vergleich zum Durchmesser des Behälters, daß der Mantel 14 beim Aufschiehen auf den Teil 1 1 im Bereich des Wulstes etwas gedehnt wird. Um das Aufweiten des Mantels 14 im Bereich des Wulstes nah= renil des Niederdrückens der Kappe zu erleichtern, ist die Außenfläche einer Zone 17 des Teils 11 zwischen der Nut 13 und dem offenen Ende als eine sich zum offenen Ende hin verjüngende Konusfläehe ausgebildet.

Um die Schult'-T 16 und die Nut 13 gießen zu können, ist ein Wcik.eug mit Schiehcrplatten erforderlich, was /υ einem mit 20 bezeichneten flrat an der Teilungslinie führt, die sich in den Grund der Nut 13 und nach oben über die konische Zpiiu 17 hinweg bis zum offenen Ende erstreckt. Dieser Grat 20 an der Teiluiiijslinie kann dadurch entsinnen, ijaß die Platten der Ciußfonn nicht genau, aufeinander ausgerichtet sind iiiid/oder der Kunststoff an der Trennfuge der Gußformplatten herausquillt. Der Dichtungs- und Klammerwulst 15 der Kappe würde auf diesem Grat 20 aufliegen und einen Durchlaß bilden, durch

jo den Luft treten könnte, so daß kein hermetischer Verschluß vorhanden wäre. Um trotzdem den gewünschten hermetischen Verschluß zwischen der Kappe 12 und dem Feil Il des Behälters 10 zu erhalten, ist ein weiches, sich federn anlegendes oder eingegossenes Band in Form eines Dichtungsringes 22 vorgesehen, der dicker ist als jeder Grat 20, der möglicherweise infolge einer Fehlanpassung der Schieberplattcn der Gießform auftreten kann. Der bandförmige Dichtungsring 22 liegt in der Nut 13 tmcl .lichtet die durch die Teilungslinie (Grat 20) bedingten Feliler ab, indem er sie einsehließt. Wenn die Kappe 12 in die Schließstdllp'-g gedrückt wird und der Wulst 15 über die obere Schulter 16 geschnappt ist, biegt sich der Wulst 15 nach innen und drückt sich in den Dichtungsring 22. wodurch eine hermetisch verschließende Verbindung mit dem Teil 11 des Her ilters 10 voihanden ist. Der Dichtungsring 22 ist im Ausführungsbeispiel durch ein Band aus Naturgummi gebildet, das gedehnt ist und in die Nut 13

3" springt. Liegt der Ring 22 an den Flanken der Nut 13 an. so kann er aus jedem anderen geeigneten Stoll, beispielsweise Silikonkautschuk, Naturkautschuk, oiler Polyurethan bestehen.

Die Kappe 12 kann leicht vom Teil 11 abgenoniinen werden, indem man auf das freie Ende des Mantels 14 eine /um offenen Ende, in der Regel also nach oben, gerichtete Kraft ausübt. Wegen der Elastizität des Mantels 14 und dem Federungsvermögen des Dichtungsringes 22 kann die Kappe wieder aufgebracht werden. Sie verschließt den flehälter 10 dann wieder hermetisch. Um zu verhindern, daß die Kappe versehentlich während der Handhabung des Behälters verschoben wird, ist der Teil 11 mit einer Ringschuller 25 versehen, die von der Außenfläche des Teils 11 sich radial nach außen erstreckt, mindestens in einem Maße, um das der Mantel 14 der Kappe 12 von der Außenwand des Teils 11 absteht. Diese Uingschtiltcr bildet also einen Schutzwall, der Stöße aufnimmt, die sonst zu einer unerwünschten Verschiebung der Kappe 12 führen würden.

Um alle Vorteile der vorstehend erläuterten Verschlußkappe auch bei einem Behälter ausnutzen zu können, der eine oder mehrere ebene Seiten besitzt, beispielsweise bei einem rechteckigen Behälter, des-

5-, sen Seilen wegen ihrer Länge nicht genügend starr sind, um dcii Biegekräften standzuhalten, die vom Mantel 1-1 der Kappe 12 ausgeübt werden, um einen hermetischen Verschluß /wischen dem Wulst 15 und dem Dichtungsring 22 bewirken zu können, k;;nn die

fio Kappe 12 abgewandelt sein, wie dies die Ausfiihrungsform gemäß F i g. 2 zeigt. Bei dieser abgewandelten Ausfiihrungsform weist die Kappe einen Ansatz 26 auf, der sich wie der Mantel 14 von der Unterseile der Kappe nach unten erstreckt. Der Ansatz 26 ist konzentrisch /um Mantel 14 im Abstand von diesem und innerhalb desselben angeordnet. Wenn die Kappe 12 auf den Teil 11 des Behälters t0 aufgedrückt wird, legt sich der Ansatz. 26 an die Innenseite

des offenen Endes des Teils 11 an und gibt diesem damit die notwendige Steifigkeit, die zu einem hermetischen Verschluß zwischen der Kappe und dem Teil 11 erforderlich ist. Sofern notwendig, kann, wie im Ausfuhrungsbeispiel, der Ansatz 26 auf einer oder mehreren Verstärkungsrippen 27 abgestützt sein, wie dies Fig. 2 zeigt. Diese Verstärkungsrippen können einstückig mit der Kappe ausgebildet sein. Bei runden Behältern sind normalerweise ein solcher In-

Die Entlüftungslöcher 30 münden in die Nut 13 an einer Stelle, die bei einer Blickrichtung gemäß Fig.2 tiefer liegt als diejenige Stelle, an der der Dichtungs- und Klammerwulst 15 am Mantel 14 der Kappe 12 5 den Dichtungsring 22 berührt, um den hermetischen Verschluß zwischen der Kappe 12 und dem Teil 11 zu verwirklichen. Dies bedeutet, daß der Dichtungsring 22 gedehnt werden kann, um den Behälter zu entlüften, ohne daß der hermetische Verschluß zwi-

stärkungsmittel an der Kappe aber nicht auf Behälter mit ziemlich langen ebenen Seitenwänden beschränkt.

fen der Kappe führen würde. Die Kappe 12 ist nämlich für die Zusammenwirkung mit einem Einweg-Druckentlastungsventil des Behälters vorgesehen, das

abschließt, aber bei einem bestimmten Überdruck im Behälterinneren öffnet. Zu diesem Zwecke ist, wie die Fig. 1 und 2 zeigen, die Seitenwand des Teils 11

neniand und Verstärkungsrippen nicht erforderlich. io sehen der Kappe und dem Teil 11 in irgendeiner Selbstverständlich isi die Verwendung solcher Ver Weise beeinflußt wird. Diese Anordnung der verschiedenen Teile macht es auch möglich, den Inhalt des Behälters 10 nach dem Füllen und hermetischen Verschließen einem Vakuum auszusetzen. Zu diesem Der Druck in Behältern mit aufgesetzten Kappen 15 Zwecke können eine Vielzahl gefüllter und mit der kann unter gewissen Bedingungen ansteigen. Bei- Kappe verschlossener Behälter in einen geeigneten spielsweise kann dies geschehen, wenn ein Behälter Evakuicrraum gebracht werden, in dem die Luft unter atmosphärischem Druck gefüllt worden ist und gleichzeitig aus allen Behältern durch die Entlüfdann mit einem Flugzeug, das keine Druckkabine be- tungslöcher 30 über das Einwegventil abgesaugt sitzt, in große Höhe gebracht wird. Ein Überdruck 20 wird. Sobald die Behälter genügend evakuiert sind kann im Behälter auch dann entstehen, wenn der In- und der Evakuierraum wieder unter atmosphäriha!t Gas abgibt, beispielsweise infolge Gärung schem Druck gesetzt wird, verschließt der Dichtungsod. dgl. Der Innendruck im Behälter kann jedoch bei ring 22 das Entlüftungsloch 30 sofort hermetisch. Es Anwendung der hier beschriebenen Kappe 12 nur bis ist offensichtlich, daß diese Art der Vakuumverpakzu einem bestimmten Wert ansteigen, der niedriger 25 kung rationeller und einfacher ist als die übliche Megewählt ist als derjenige Druck, der zu einem Abwcr- thode. bei der jeder Behälter beim Verschließen nach

dem Füllen evakuiert wird.

Die enindungsgemäße Ausbildung der Kappe überwindet Hcrstellungsprobleme, die beim Gießen

einen Gasdurchtritt nur von innen nach außen zuläßt 30 von Behältern aus Kunststoff oder anderen Stoffen und normalerweise das Entlüftungsloch hermetisch durch die Gießtechnik auftreten, beispielsweise Gratbildung an Trennlinien und durch an einer Trennfuge herausquellendes Material. Besonders vorteilhaft ist ferner, daß ein einziger Dichtungsring sowohl

des Behälters mit einem oder mehreren Entlüftungs- 35 als Teil des hermetischen Verschlusses für die Kappe löchern 30 verschen, von denen nur ein einziges dar- als auch als Ventil für das Entlüftungsloch im BehälgeMellt ist. Das Entlüftungsloch 30 mündet im Boden tcr dient. Beispielsweise könnten aber auch der Dichder Nut 13 unter dem Dichtungsring 22. Wenn, wie tungsring für Kappe und das Gummiband oder ein im Ausführungsbeispiel, der Dichtungsring als Gum- anderer Dichtungsring, der als Einwegventil für da« miband ausgebildet ist, das normalerweise gespannt 40 Enilüftungsloch 30 oder mehrere Entlüftungslöchci ist. um dicht am Nutenboden anzuliegen, bildet das dient, zwei voneinander unabhängige Teile sein, die Gummiband ein normalerweise geschlossenes Ventil um jeden beliebigen Betrag auf der Seitenwand de< für das Entlüflungsloch, um dieses hermetisch zu Behalters voneinander getrennt sein könnten, solange verschließen. Wenn sich aus irgendeinem Grund der das Enllüftungsloch des Behälters außerhalb desjeni Druck im Behälter so weit erhöht, daß er denjenigen 45 gen TeiK der Wand ist. die von der Kappe abgedich übersteigt, der von außen auf den Behälter wirkt, tet iM. D:is Auslaßventil kann mit Vorteil auch bc hebt der Dichtungsring 22 vom Entlüftungsloch 30 ab, Behältern fiir Nahrungsmittel verwendet werden, die um einen Gasaustritt vom Behälterinneren nach vakuum-verpackt sind, auch wenn die Behälter kein« außen zu gestatten, ehe die Kappe 12 durch den In- abnehmbare Kappe besitzen. Beispielsweise kr nnei nendnick abgeworfen wird. Das Einwegventil kann 5° Metallbehälter, bei denen die Kappe nach dem Füller so eingestellt werden, daß der Druck im Behälter ge- eingerollt wird, mit dem Einwegventil versehen wer rade den Dichtungsring 22 vom Entlüftungsloch 30 den, das es gestattet, mehrere Behälter gleichzeitig it abhebt, wenn der Innendruck im wesentlichen gleich einem Evakuierungsraum zu Evakuieren, anstatt du dem Außendruck ist oder den Außendruck gerade Behälter einzeln zu evakuieren, während die Käppi überschreitet. Solange der Außendruck größer ist als 55 eingerollt wird, wie dies üblich ist. Hier kann da der Innendruck, unterstützt der Außendruck die EIa- Ventil ein Gummiband oder ein äquivalentes Tei stizüätskraft des Dichtungsringes 22 und hält das sein, das zwischen zwei Sicken sitzt, die in die Bc Entlüftungsloch 30 verschlossen. Sind die Drücke im hällcrwand eingebordell oder in anderer Weise ein Innern des Behälters 10 und außen gleich, dann hält gearbeitet worden sind. Das Band kann dabei eine die Elastizitätskraft des gedehnten Dichtungsringes 60 oder mehrere Entlüftungslöcher bedecken, die an

umfang des Behälters verteilt angeordnet sind. De Behälter könnte auch eines oder mehrere Löcher ii seiner Wand haben, die je von einem federbelastctci Ventil nach Art eines Klappenvcnlils bedeckt sind

22 das Ventil geschlossen. Es ist offensichtlich, daß durch eine geeignete Auswahl des Stoffes für den Dichtungsring 22 und den Betrag der Dehnung, wenn der Dichtungsring in der Nut 13 liegt, das Ventil so

eingestellt werden kann, daß es bei einem Drink- «5 wobei die Ventile die Löcher normalerweise herme

tisch \ ei schließen und automatisch dnnn freigeben wenn dir verschlossene Behälter in einem Evakuier

unterschied öffnet, der wenig unter demjenigen Wert liegt, bei dem die Kappe 12 \nm innendruck abgeworfen wird.

i.nmi angeordnet ist.

Claims

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Patentansprüche:

I. Verschlußkappe zum hermetischen Verschließen eines an einem Ende offenen Behälters mit einer im Abstand von der BehäUeröffnung in der Behälterwand umlaufenden Nut, deren obere Begrenzung eine überstehende Schulter bildet, und mit einem die Behälterwand durchdringenden, in der Nut angeordneten Entlüftungsloch sowie einem in der Nut angeordneten, den Nutenboden umschlingenden nachgiebigen Band, dessen das Entlüftungsloch überdeckender Teil ein ventilartig wirkendes Absperrorgan bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (12) einen vom Außenrand des Kappenbodens herabhängenden Mantel (14) aufweist, an dessen unterem Ende ein an der Innenseite umlaufender vorspringender Wulst (IS) angeordnet ist, der im Verschlußzustand der Kappe hinter der Schui.er (16) einschnappt und sich auf dem der Schulter benachbarten Bereich des Bandes (22) dichtend abstützt, und daß das Entlüftungsloch (30) außerhalb des Andrückbereiches des Wulstes (15) angeordnet ist.
2. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus oinem flexiblen Kunststoff besteht.
3. Verschlußkappe nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das als ventilartig wirkendes Absperrorgan dienende Band (22) eine Dicke aufweist, die größer ist als die Höhe eines durch das Herstellungsve^rfahrer bedingten Grates (20).
4. Verschlußkappe nach ei.em der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) zum Schütze des vom Außenrand des Kappenbodens herabhängenden Mantels (14) mit einer unteren Schulter (25) versehen ist, die vom Behälter (10) radial nach außen vorspringt.
5. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie an der Innenseite des Kappenbodens mit einem sich von diesem nach abwärts erstreckenden Ansatz (26) versehen ist, der parallel zum herabhängenden Mantel (14) und im Abstand innerhalb von diesem angeordnet ist.
6. Verschlußkappe nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Verstärkungsrippen (27), die zwischen dem Boden der Kappe (12) und der Innenseite des Ansatzes (26) angeordnet sind.